2013年9月12日，由深圳市金釩能源科技有限公司投資建設(shè)的50MW槽式太陽能光熱發(fā)電項(xiàng)目在甘肅阿克塞開工建設(shè)，這是全球首個(gè)大規(guī)模的高溫熔鹽槽式光熱發(fā)電項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2017年8月建成發(fā)電。
2015年5月27日，總投資達(dá)45億元的天津?yàn)I海光熱產(chǎn)業(yè)園在天津?yàn)I海新區(qū)正式開工建設(shè)，這是中國(guó)乃至全球首個(gè)光熱發(fā)電全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)制造基地。在不久的將來，在這片總占地面積580畝的土地上，有望實(shí)現(xiàn)“在這里下一份訂單，就能建設(shè)一個(gè)完整的光熱電站”的宏偉目標(biāo)。
2035年某月某日，如果一切按照計(jì)劃實(shí)現(xiàn)，當(dāng)金山南方圓約2000平方公里的戈壁灘將變身成為全球裝機(jī)規(guī)模最大的光熱發(fā)電站集群。甘肅光熱發(fā)電投資有限公司(簡(jiǎn)稱甘肅光熱)投資的這300個(gè)50MW級(jí)的光熱電站將組成總裝機(jī)達(dá)1500萬千瓦的巨型發(fā)電園區(qū)，年貢獻(xiàn)清潔電能800億度。
上述三個(gè)標(biāo)志性事件的主導(dǎo)者深圳市金釩能源科技有限公司(簡(jiǎn)稱金釩)、天津?yàn)I海光熱發(fā)電投資有限公司(簡(jiǎn)稱濱海光熱)、甘肅光熱均由深圳市核電工程建設(shè)有限公司(簡(jiǎn)稱深核建)投資設(shè)立，其戰(zhàn)略規(guī)劃是依 托濱海光熱打造光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)制造基地，通過甘肅光熱進(jìn)行大規(guī)模光熱項(xiàng)目投資開發(fā)，以此來推動(dòng)中國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
更先進(jìn)的熔鹽槽式技術(shù)
阿克塞50MW熔鹽槽式電站是全球范圍內(nèi)首個(gè)商業(yè)化的高溫熔鹽槽式太陽能熱發(fā)電站。其采用更為先進(jìn)的熔鹽槽式技術(shù)路線，即以熔鹽為傳熱和儲(chǔ)熱工質(zhì)的新一代槽式光熱發(fā)電技術(shù)。
相較傳統(tǒng)的導(dǎo)熱油傳熱熔鹽儲(chǔ)熱的槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)，熔鹽槽式系統(tǒng)的工作溫度更高，由此帶來的系統(tǒng)發(fā)電效率也得到顯著提升。其工作溫度區(qū)間在220℃～550℃之間，相對(duì)傳統(tǒng)槽式220℃～390℃的溫區(qū)大大提高，汽輪機(jī)的效率因之提高5%～7%，發(fā)電量大幅提升。
同時(shí)，傳統(tǒng)的槽式技術(shù)以導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)，導(dǎo)熱油390℃的油溫上限限制了熔鹽的儲(chǔ)熱溫度，導(dǎo)致熔鹽的儲(chǔ)熱性能難以充分發(fā)揮，對(duì)熔鹽造成了極大浪費(fèi)。相對(duì)工作溫度在550℃的熔鹽槽式電站，同樣的儲(chǔ)熱量，傳統(tǒng)槽式電站的儲(chǔ)熱耗鹽量是熔鹽槽式電站耗鹽量的大約三倍。另外，傳統(tǒng)的槽式技術(shù)，導(dǎo)熱油在吸熱后還要與熔鹽換熱來儲(chǔ)熱，這就需要增加一系列的換熱設(shè)備，同時(shí)帶來了更多熱損，增加了光熱發(fā)電站的總體投資。
但更先進(jìn)的技術(shù)往往意味著更大的技術(shù)難度，熔鹽槽式技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)主要有兩個(gè)方面，一是熔鹽的凍堵。槽式系統(tǒng)的管路很長(zhǎng)，傳統(tǒng)熔鹽的凝固點(diǎn)在220℃，熔鹽一旦在系統(tǒng)中凝固，則可能導(dǎo)致系統(tǒng)整體或部分報(bào)廢。另一個(gè)是集熱管的耐高溫性，傳統(tǒng)真空集熱管的選擇性吸收涂層在高溫下易分解或脫落，最高運(yùn)行溫度一般不能高于400℃，熔鹽槽式技術(shù)對(duì)集熱管提出了更高的要求。
即便如此，熔鹽槽式技術(shù)仍被甘肅光熱篤定首選。而對(duì)于為何選用這種技術(shù)難度更大的新型槽式技術(shù)，深核建董事長(zhǎng)官景棟表示：“簡(jiǎn)單來講就三條：第一，熔鹽槽式技術(shù)是二代半的先進(jìn)技術(shù)，為什么還要選擇一代的落后的導(dǎo)熱油技術(shù)呢?第二，熔鹽技術(shù)安全可靠，對(duì)環(huán)境和電站運(yùn)行的影響極小，效率更高。第三，對(duì)熔鹽槽式現(xiàn)有的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是完全可控的。”
官景棟這個(gè)從核工業(yè)走出來的業(yè)內(nèi)頗有神密色彩的人物，以低調(diào)和實(shí)干著稱，他第一個(gè)將光熱發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)單劃分為四代：以水和導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)的為第一代技術(shù);以熔鹽為傳熱介質(zhì)的第二代技術(shù);以高溫空氣和金屬粒子為傳熱介質(zhì)的第三代和第四代技術(shù)。而熔鹽傳熱+熔鹽儲(chǔ)熱被其劃為上文所述的二代半技術(shù)。
官景棟認(rèn)為，熔鹽槽式技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，熔鹽這種介質(zhì)是一種低成本、長(zhǎng)壽命、傳熱性能好的高溫、高熱通量和低運(yùn)行壓力的傳熱介質(zhì)，同時(shí)也是不易燃、無毒、環(huán)境友好的優(yōu)良傳熱介質(zhì)，而導(dǎo)熱油則存在一定的安全和環(huán)境隱患;熔鹽介質(zhì)可使槽式電站的運(yùn)行溫度提高至550℃，運(yùn)行溫度的提升則意味著電站發(fā)電效率的同步提升。選擇熔鹽槽式技術(shù)路線符合世界光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。雖然其有保溫難度較大等的一些難點(diǎn)，但在工程上并非是不能解決的。
他公開說：“創(chuàng)新就是在開創(chuàng)當(dāng)中完成新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)的革命。我們應(yīng)當(dāng)有勇氣去做一些開創(chuàng)性的事，熔鹽槽式技術(shù)代表了更先進(jìn)的技術(shù)方向，而且在意大利已經(jīng)有了成熟的示范項(xiàng)目在運(yùn)行，我們現(xiàn)在只不過是在別國(guó)已有的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上去做一些事。在中國(guó)建設(shè)此種電站即便有所謂的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，但總要有人去實(shí)踐。目前我們國(guó)家正在推進(jìn)光熱發(fā)電示范工程建設(shè)，我們應(yīng)當(dāng)有勇氣去承擔(dān)一些風(fēng)險(xiǎn)，如果一點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)都不愿擔(dān)，我們國(guó)家的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)就永遠(yuǎn)只能跟著別人后面走。”
更快、更堅(jiān)實(shí)的步伐
在中國(guó)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)，不乏各大電力公司、部分民企、各路資本的參與，目前總計(jì)已有超過3GW的光熱發(fā)電項(xiàng)目開發(fā)規(guī)劃在列。但截至目前，建成投運(yùn)的規(guī)�；鉄犭娬具�不到10MW。其它的多囿于政策環(huán)境、技術(shù)瓶頸、資金和經(jīng)驗(yàn)匱乏等一系列客觀外在因素，徘徊不前。
金釩項(xiàng)目則是其中一個(gè)特例。由于采用了更前沿的技術(shù)路線，為驗(yàn)證技術(shù)的可靠性，甘肅光熱已經(jīng)投資7000余萬元開始在阿克塞建設(shè)一條800米長(zhǎng)的熔鹽槽式回路系統(tǒng)，集集熱、儲(chǔ)熱、發(fā)電于一體，并計(jì)劃于2015年年底前并網(wǎng)發(fā)電。在此之前金釩阿克塞50MW項(xiàng)目已投資三個(gè)多億，目前已經(jīng)完成了場(chǎng)平，建成了自備電廠即一個(gè)20MW的光伏電站，后期工程也正在穩(wěn)步推進(jìn)中。
自2012年2月份，金釩自提出申請(qǐng)?jiān)诎⒖巳ㄔO(shè)50MW光熱發(fā)電項(xiàng)目以來，歷時(shí)一年零六個(gè)月，完成該項(xiàng)目的所有前期工作。在金釩向記者展示的項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告中，匯集了大大小小70余項(xiàng)申請(qǐng)和核準(zhǔn)文件，共涉及“國(guó)家能源局的批復(fù)”、“各部委項(xiàng)目可行性研究報(bào)告及其技術(shù)審查意見”、“省市規(guī)劃主管部門同意廠址選擇的意見”、“國(guó)土資源部門同意廠址用地的意見”、“項(xiàng)目環(huán)評(píng)影響的意見”等十九個(gè)大類，最終完成了核準(zhǔn)。而在這些文件背后，需要投入的是數(shù)以億計(jì)的金錢、完成的是數(shù)十倍于其數(shù)量的各類報(bào)告、文件和方案。在彼時(shí)執(zhí)行項(xiàng)目核準(zhǔn)制的情況下，該項(xiàng)目的核準(zhǔn)審批速度稱得上是最快的，這背后彰顯的是金釩的技術(shù)實(shí)力和務(wù)實(shí)態(tài)度。
但單有態(tài)度還不夠，要推進(jìn)這樣一個(gè)大規(guī)模的光熱發(fā)電基地的實(shí)施，更要有強(qiáng)大的后盾。甘肅光熱的后盾有兩個(gè)，一是來自意大利的熔鹽槽式系統(tǒng)全套專利和技術(shù)。二是濱海光熱給予的前端產(chǎn)業(yè)鏈支撐。
全球雖有不少機(jī)構(gòu)都在對(duì)熔鹽型槽式技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和示范，但其中唯有意大利在此領(lǐng)域取得了一定的成功。過去幾年，意大利國(guó)家新技術(shù)、能源和可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展局(ENEA)成功地將該技術(shù)推向了實(shí)踐性的應(yīng)用。
2008年，在意大利國(guó)家電力公司ENEL的支持下，ENEA于意大利西西里島的Priolo Gargallo開工建設(shè)了全球第一個(gè)5MW的熔鹽槽式示范電站，并于2010年7月建成。這個(gè)示范電站配8小時(shí)儲(chǔ)熱系統(tǒng)，成功證明了熔鹽槽式光熱發(fā)電技術(shù)的可行性。
在ENEA和ENEL之后，開發(fā)熔鹽集熱管的阿基米德太陽能公司對(duì)此進(jìn)行了新一輪示范。2013年7月3日在意大利的Massa Martana投運(yùn)了一個(gè)新的熔鹽槽式光熱發(fā)電示范系統(tǒng)，這是一個(gè)集熱總長(zhǎng)度600米的標(biāo)準(zhǔn)回路，配置儲(chǔ)熱5小時(shí)。成功運(yùn)行后，其與官景棟的協(xié)議真正具備了生效條件。
無論是ENEA、還是阿基米德，還是參與了上述示范系統(tǒng)建設(shè)的其它合作廠商，現(xiàn)在，他們都是甘肅光熱和濱海光熱的合作伙伴。通過巨資投入，濱海光熱拿下了意大利熔鹽槽式技術(shù)的專利授權(quán)，為甘肅光熱大規(guī)模布局熔鹽槽式電站開發(fā)掃清了技術(shù)障礙。
官景棟表示，“這幾年來，我們沒有拿政府一分錢，沒有拿一分錢的銀行貸款，我們?nèi)靠孔约赫娼鸢足y地投入，拿下國(guó)際合作方的技術(shù)專利權(quán)，僅此一項(xiàng)就耗資1700余萬歐元。”在此基礎(chǔ)上，負(fù)責(zé)阿基米德高溫真空集熱管技術(shù)吸收引進(jìn)的天津?yàn)I海光熱集熱技術(shù)有限公司、負(fù)責(zé)Reflex反射鏡生產(chǎn)制造的天津?yàn)I海光熱反射技術(shù)有限公司、負(fù)責(zé)Sarea跟蹤系統(tǒng)生產(chǎn)制造的天津?yàn)I海光熱跟蹤技術(shù)有限公司等諸多子公司已正式成立。
作為甘肅光熱的兄弟公司，濱海光熱正在天津?yàn)I海建設(shè)的光熱發(fā)電全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)制造基地將為甘肅光熱提供光熱發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)所需的幾乎全部裝備和產(chǎn)品。這里將打造熔鹽槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)線，以實(shí)現(xiàn)熔鹽槽式技術(shù)完全徹底的國(guó)產(chǎn)化。
官景棟認(rèn)為，“我們不能一直依賴進(jìn)口海外的產(chǎn)品，只有完全徹底的國(guó)產(chǎn)化，才能快速拉低光熱發(fā)電的成本。”
甘肅光熱目前已掃清了大規(guī)模開發(fā)熔鹽槽式光熱發(fā)電項(xiàng)目的技術(shù)、產(chǎn)品等障礙。但在其上千萬千瓦的項(xiàng)目開發(fā)規(guī)劃中，今天，僅僅是打了一個(gè)好的根基，未來，我們且看規(guī)劃如何變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 |
